JP2551981Y2 - Steering device - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本考案は、操向操作入力による出
力軸の回転をピットマンアームを介して操向用車輪に伝
達するステアリング装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a steering device for transmitting rotation of an output shaft by a steering operation input to steering wheels via a pitman arm.

【０００２】[0002]

【従来の技術】図５に示すボールねじ式ステアリング装
置１０１は、操向操作入力により回転するボールスクリ
ュー１０９と、このボールスクリュー１０９にボールを
介し嵌合するボールナット１０３と、このボールナット
１０３に形成されたラック１０４と、このラック１０４
に噛み合うセクターギヤ１０５と、このセクターギヤ１
０５に一体化されると共にハウジング１０２に覆われる
出力軸１０６とを備えている。そのハウジング１０２か
ら下方に突出する出力軸１０６に、セレーション１１２
を介しピットマンアーム１１０が嵌合されている。この
ピットマンアーム１１０にボールジョイント１１１を介
して図４に示すようにタイロッド１１３が連結される。
そのタイロッド１１３と、このタイロッド１１３に連結
されるタイロッド１１４とにナックルアーム１１５、１
１６を介し操向用車輪Ｗが連結される。これにより、操
向操作入力によりボールスクリュー１０９が回転する
と、ボールナット１０３と共にラック１０４が移動し、
このラック１０４に噛み合うセクターギヤ１０５と一体
の出力軸１０６が回転し、この出力軸１０６の回転によ
りピットマンアーム１１０が左右に揺動し、このピット
マンアーム１１０の左右揺動がタイロッド１１３、１１
４とナックルアーム１１５、１１６を介し操向用車輪に
伝達されて車両の操向がなされる。2. Description of the Related Art A ball screw type steering apparatus 101 shown in FIG. 5 includes a ball screw 109 which is rotated by a steering operation input, a ball nut 103 which is fitted to the ball screw 109 via a ball, and The formed rack 104 and the rack 104
And the sector gear 105 meshing with the
05 and an output shaft 106 covered by the housing 102. A serration 112 is attached to an output shaft 106 projecting downward from the housing 102.
The pitman arm 110 is fitted via the. A tie rod 113 is connected to the pitman arm 110 via a ball joint 111 as shown in FIG.
Knuckle arms 115 and 1 are attached to the tie rod 113 and a tie rod 114 connected to the tie rod 113.
The steering wheel W is connected via the steering wheel 16. Thereby, when the ball screw 109 rotates by the steering operation input, the rack 104 moves together with the ball nut 103,
An output shaft 106 integral with the sector gear 105 meshing with the rack 104 rotates, and the rotation of the output shaft 106 causes the pitman arm 110 to swing left and right.
The vehicle is transmitted to the steering wheel via the knuckle arms 115 and 116 and the vehicle is steered.

【０００３】[0003]

【考案が解決しようとする課題】上記従来のステアリン
グ装置１０１では、ピットマンアーム１１０とタイロッ
ド１１３との連結部は出力軸１０６を中心とする円弧軌
跡を描く。そのため、操舵角度が大きくなると、その連
結部と出力軸１０６との前後方向距離Ｌが小さくなるた
め、操向操作に要する力が大きくなるという問題があ
る。また、ステアリングの中立時と操舵角の大きい時と
では、操作角度が同じでもタイロッド１１３、１１４の
移動距離が異なり、その補正を考慮する必要がある。In the conventional steering apparatus 101, the connection between the pitman arm 110 and the tie rod 113 draws an arc locus about the output shaft 106. For this reason, when the steering angle increases, the longitudinal distance L between the connecting portion and the output shaft 106 decreases, and thus there is a problem that the force required for the steering operation increases. In addition, when the steering is neutral and when the steering angle is large, the moving distances of the tie rods 113 and 114 are different even if the operation angle is the same, and it is necessary to consider the correction.

【０００４】このような問題を解決するものとして、ピ
ットマンアームを油圧シリンダにより構成することで長
さ調節可能としたものがある（特公昭６１‐７３８９号
参照）。しかし、油圧シリンダによりピットマンアーム
の長さを変更するには、油圧源や油圧制御手段が必要で
構造が極めて複雑なものになる。In order to solve such a problem, there is a pitman arm which is constituted by a hydraulic cylinder so that the length can be adjusted (see Japanese Patent Publication No. 61-7389). However, changing the length of the pitman arm using a hydraulic cylinder requires a hydraulic source and hydraulic control means, and the structure becomes extremely complicated.

【０００５】本考案は上記従来技術の問題を解決するこ
とのできるステアリング装置を提供することを目的とす
る。An object of the present invention is to provide a steering apparatus capable of solving the above-mentioned problems of the prior art.

【０００６】[0006]

【課題を解決するための手段】本考案の特徴とするとこ
ろは、車体側部材により支持されると共に操向操作入力
により回転する出力軸と、この出力軸に連結されるピッ
トマンアームとを備え、そのピットマンアームの揺動に
より操向用車輪が操舵されるステアリング装置におい
て、前記ピットマンアームが、出力軸に固定される第１
アームと、この第１アームに出力軸と平行な第１軸中心
に回転可能に連結される第２アームと、この第２アーム
に出力軸と第１軸とに平行な第２軸中心に回転可能に連
結される第３アームとを有し、その第３アームと車体側
部材とがカムを介し係合され、第１アームと第３アーム
とが、第１アームの回転により第３アームがカム形状に
応じて揺動するように、案内部を介し連結され、その第
３アームに操向用車輪を連結するためのリンクが接続さ
れる点にある。A feature of the present invention is to provide an output shaft which is supported by a vehicle body-side member and is rotated by a steering operation input, and a pitman arm connected to the output shaft. In a steering device in which a steering wheel is steered by swinging of the pitman arm, the first pitman arm is fixed to an output shaft.
An arm, a second arm rotatably connected to the first arm about a first axis parallel to the output axis, and a second arm rotatably connected to the second arm about a second axis parallel to the output axis and the first axis; A third arm operatively connected thereto, the third arm and the vehicle body-side member being engaged via a cam, and the first arm and the third arm being rotated by the rotation of the first arm. The third arm is connected to a link for connecting a steering wheel to the third arm so as to swing according to the shape of the cam.

【０００７】[0007]

【作用】本考案の構成によれば、操向操作入力により出
力軸が回転すると、この出力軸に同行して第１アームが
回転する。この第１アームの回転により、第１アームに
第２アームと案内部を介して連結された第３アームが揺
動する。この第３アームの揺動は、第３アームと車体側
部材の間に介在するカムの形状に従ったものとなる。こ
れにより、第３アームと操向用車輪の連結用リンクとの
接続位置の軌跡を、カム形状に応じて任意のものとする
ことができる。According to the configuration of the present invention, when the output shaft is rotated by the steering operation input, the first arm rotates along with the output shaft. Due to the rotation of the first arm, the third arm connected to the first arm via the second arm and the guide portion swings. The swing of the third arm follows the shape of the cam interposed between the third arm and the vehicle body-side member. Thus, the trajectory of the connection position between the third arm and the link for connecting the steering wheel can be made arbitrary according to the cam shape.

【０００８】[0008]

【実施例】以下、図面を参照して本考案の実施例を説明
する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【０００９】図１〜図３に示すステアリング装置は、図
４、図５に示すボールねじ式ステアリング装置と同様の
ボールねじ式ステアリング装置に本考案を適用したもの
であって、車体に固定されるハウジング（車体側部材）
１から下方に突出する出力軸２にピットマンアーム３が
連結されている。その出力軸２は従来と同様に操向操作
入力により軸中心に回転する。The steering apparatus shown in FIGS. 1 to 3 is obtained by applying the present invention to a ball screw type steering apparatus similar to the ball screw type steering apparatus shown in FIGS. 4 and 5, and is fixed to a vehicle body. Housing (body side member)
A pitman arm 3 is connected to an output shaft 2 protruding downward from 1. The output shaft 2 is rotated about the shaft by a steering operation input as in the prior art.

【００１０】そのピットマンアーム３は第１アーム４
と、この第１アーム４の下方に配置される第２アーム５
と、この第２アーム５の下方に配置される第３アーム６
とを有する。The pitman arm 3 includes a first arm 4
And a second arm 5 disposed below the first arm 4.
And a third arm 6 disposed below the second arm 5.
And

【００１１】その第１アーム４は、出力軸２にセレーシ
ョン（図示省略）を介し嵌合されることで出力軸２と同
行回転する。その出力軸２に形成された雄ねじに座金９
を介しねじ合わされるナット１０により、第１アーム４
は出力軸２に固定されている。The first arm 4 rotates together with the output shaft 2 by being fitted to the output shaft 2 via serrations (not shown). A male screw formed on the output shaft 2 has a washer 9
The first arm 4 with the nut 10 screwed through
Is fixed to the output shaft 2.

【００１２】その第１アーム４の図１における左端に第
２アーム５が連結されている。すなわち、第１アーム４
と第２アーム５とに頭部１１ａ付のねじ軸１１が相対回
転可能に挿通され、このねじ軸１１の軸心は出力軸２と
平行な第１軸１１ａとされている。なお、ねじ軸１１に
ナット１２がねじ合わされ、ねじ軸１１の各アーム４、
５からの抜け止めがなされている。A second arm 5 is connected to the left end of the first arm 4 in FIG. That is, the first arm 4
A screw shaft 11 having a head 11a is inserted into the first arm 11a and the second arm 5 so as to be relatively rotatable. The nut 12 is screwed onto the screw shaft 11, and each arm 4 of the screw shaft 11
5 has been retained.

【００１３】その第２アーム５に第３アーム６が連結さ
れている。すなわち、第２アーム５と第３アーム６とに
スペーサ２５を介しピン１３が相対回転可能に挿入さ
れ、このピン１３の軸心は出力軸２と第１軸１１ａとに
平行な第２軸１３ａとされている。なお、ピン１３の各
アーム５、６からの抜け止めが適宜手段によりなされ
る。A third arm 6 is connected to the second arm 5. That is, the pin 13 is inserted into the second arm 5 and the third arm 6 via the spacer 25 so as to be relatively rotatable, and the axis of the pin 13 is parallel to the output shaft 2 and the first shaft 11a. It has been. The pin 13 is prevented from coming off from each of the arms 5 and 6 by appropriate means.

【００１４】第３アーム６とハウジング１とがカムを介
し係合する。すなわち、ハウジング１に図中右方に突出
する突出部１ａが形成され、この突出部１ａに形成され
た平面視Ｕ字形の開口２１の内周面がカム２１ａとされ
ている。その開口２１にカムフォロアとして頭部２２ａ
付のねじ軸２２が挿入され、そのカム２１ａに沿って移
動可能とされている。そのねじ軸２２は第３アーム６の
図中右端に形成された貫通孔６ａに挿入されている。The third arm 6 and the housing 1 are engaged via a cam. That is, a protrusion 1a projecting rightward in the drawing is formed on the housing 1, and the inner peripheral surface of the U-shaped opening 21 formed in the protrusion 1a is a cam 21a. A head follower 22a is formed as a cam follower in the opening 21.
The attached screw shaft 22 is inserted and is movable along the cam 21a. The screw shaft 22 is inserted into a through hole 6a formed at the right end of the third arm 6 in the drawing.

【００１５】第１アーム４の回転により第３アーム６が
カム２１ａの形状に応じて揺動するように、第１アーム
４と第３アーム６とが案内部を介し連結されている。本
実施例では、第１アーム４から図中右方に突出する突出
部４ａに案内部として長孔２６が形成され、この長孔２
６に前記ねじ軸２２が、その長孔２６の長手方向に移動
可能に挿入されている。なお、突出部１ａと突出部４ａ
との間にはリング状のスペーサー２７が介在されてい
る。The first arm 4 and the third arm 6 are connected via a guide so that the rotation of the first arm 4 causes the third arm 6 to swing according to the shape of the cam 21a. In the present embodiment, a long hole 26 is formed as a guide at a protruding portion 4a that protrudes rightward in the figure from the first arm 4, and this long hole 2
6, the screw shaft 22 is inserted movably in the longitudinal direction of the long hole 26. Note that the protruding portions 1a and 4a
And a ring-shaped spacer 27 is interposed therebetween.

【００１６】第３アーム６の図中左端にボールジョイン
ト３０が取り付けられ、このボールジョイント３０に、
タイロッドやドラックリンク等といった操向用車輪の連
結用リンク３１が接続される。A ball joint 30 is attached to the left end of the third arm 6 in the drawing.
A link 31 for connecting a steering wheel such as a tie rod or a drag link is connected.

【００１７】上記構成において、操向操作入力により出
力軸２が回転すると、この出力軸２に同行して第１アー
ム４が回転する。この第１アーム４の回転により、第１
アーム４に第２アーム５と案内部（長孔２６）を介して
連結された第３アーム６が揺動する。すなわち、直進操
向状態では、図１に示すようにねじ軸２２は開口２１と
長孔２６の図中右端に位置するものとされ、この状態か
ら第１アーム４が回転すると、ねじ軸２２は開口２１と
長孔２６の内部を移動する。そして、左右一方の操舵限
界に至ると、図３に示すようにねじ軸２２は開口２１と
長孔２６の図中左端に位置する。これにより、第３アー
ム６は開口２１の内周面により構成されるカム２１ａの
形状に応じて揺動し、第３アーム６と操向用車輪の連結
用リンク３１との接続位置の軌跡をカム２１ａの形状に
応じて任意のものとできる。In the above configuration, when the output shaft 2 rotates due to the steering operation input, the first arm 4 rotates along with the output shaft 2. The rotation of the first arm 4 causes the first arm 4 to rotate.
The third arm 6 connected to the arm 4 via the guide portion (the elongated hole 26) and the second arm 5 swings. That is, in the straight-ahead steering state, as shown in FIG. 1, the screw shaft 22 is located at the right end in the drawing of the opening 21 and the elongated hole 26. When the first arm 4 rotates from this state, the screw shaft 22 becomes It moves inside the opening 21 and the elongated hole 26. Then, when one of the left and right steering limits is reached, the screw shaft 22 is located at the left end in the figure of the opening 21 and the elongated hole 26 as shown in FIG. Thus, the third arm 6 swings according to the shape of the cam 21a formed by the inner peripheral surface of the opening 21, and traces the locus of the connection position between the third arm 6 and the link 31 for connecting the steering wheel. Any shape can be used according to the shape of the cam 21a.

【００１８】本実施例では、第２軸１３ａが第３アーム
６とリンク３１との接続位置に対応し、この第２軸１３
ａと出力軸２との車両前後方向に沿う距離Ｌが、操向操
作によりピットマンアーム３が揺動しても一定となるよ
うにカム２１ａの形状が定められている。これにより、
操舵角度が大きくなっても操向操作に要する力が大きく
なることはない。In the present embodiment, the second shaft 13a corresponds to the connection position between the third arm 6 and the link 31, and the second shaft 13a
The shape of the cam 21a is determined so that the distance L between the a and the output shaft 2 along the vehicle front-rear direction is constant even when the pitman arm 3 swings by the steering operation. This allows
Even if the steering angle increases, the force required for the steering operation does not increase.

【００１９】なお、本考案は上記実施例に限定されるも
のではない。例えば、上記実施例では出力軸から第３ア
ームと操向用車輪の連結用リンクとの接続位置までの前
後方向距離が常に一定となるようにしたが、操舵角度に
応じて変化させることで所望の操舵フィーリングを得る
ようにしてもよい。また、上記実施例ではカムを車体側
部材に設けたが、第３リンクにカムを設けると共に車体
側部材にカムフォロアを設けるようにしてもよい。ま
た、上記実施例では案内部を第１アームに形成される長
孔により構成し、その長孔にカムフォロアを挿入した
が、第３アームに案内部として長孔を設け、この長孔に
挿入されるピンをカムフォロアとは別に第１アームに設
けるようにしてもよい。The present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above-described embodiment, the distance in the front-rear direction from the output shaft to the connection position between the third arm and the link for connecting the steering wheel is always constant, but it is desirable to change the distance in accordance with the steering angle. May be obtained. In the above embodiment, the cam is provided on the vehicle body side member. However, the cam may be provided on the third link and the cam follower may be provided on the vehicle body side member. In the above embodiment, the guide portion is formed by the long hole formed in the first arm, and the cam follower is inserted into the long hole. However, the third arm is provided with the long hole as the guide portion, and is inserted into the long hole. Pin may be provided on the first arm separately from the cam follower.

【００２０】[0020]

【考案の効果】本考案によるステアリング装置によれ
ば、ピットマンアームと操向用車輪の連結用リンクとの
接続位置の軌跡をカムの形状に応じて任意のものとする
ことができるため、所望の操舵フィーリングを得ること
ができ、しかも、従来のように油圧シリンダを用いてピ
ットマンアームを伸縮させるものに比べ構造が簡単で実
用的なものである。According to the steering device of the present invention, the trajectory of the connection position between the pitman arm and the link for connecting the steering wheel can be made arbitrary according to the shape of the cam. The steering feeling can be obtained, and the structure is simple and practical as compared with a conventional pitman arm that expands and contracts using a hydraulic cylinder.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本考案の実施例に係るステアリング装置の要部
の底面図FIG. 1 is a bottom view of a main part of a steering device according to an embodiment of the present invention.

【図２】本考案の実施例に係るステアリング装置の要部
の側面図FIG. 2 is a side view of a main part of the steering device according to the embodiment of the present invention;

【図３】本考案の実施例に係るステアリング装置の作用
説明図FIG. 3 is an explanatory view of the operation of the steering device according to the embodiment of the present invention.

【図４】従来例に係るステアリング装置の説明図FIG. 4 is an explanatory view of a steering device according to a conventional example.

【図５】従来例に係るステアリング装置の断面図FIG. 5 is a cross-sectional view of a steering device according to a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ ハウジング ２ 出力軸 ３ ピットマンアーム ４ 第１アーム ５ 第２アーム ６ 第３アーム １１ａ 第１軸 １３ａ 第２軸 ２１ａ カム ２６ 長孔（案内部） Reference Signs List 1 housing 2 output shaft 3 pitman arm 4 first arm 5 second arm 6 third arm 11a first shaft 13a second shaft 21a cam 26 long hole (guide portion)

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】(57) [Scope of request for utility model registration] 【請求項１】 車体側部材により支持されると共に操向
操作入力により回転する出力軸と、この出力軸に連結さ
れるピットマンアームとを備え、そのピットマンアーム
の揺動により操向用車輪が操舵されるステアリング装置
において、前記ピットマンアームが、出力軸に固定され
る第１アームと、この第１アームに出力軸と平行な第１
軸中心に回転可能に連結される第２アームと、この第２
アームに出力軸と第１軸とに平行な第２軸中心に回転可
能に連結される第３アームとを有し、その第３アームと
車体側部材とがカムを介し係合され、第１アームと第３
アームとが、第１アームの回転により第３アームがカム
形状に応じて揺動するように、案内部を介し連結され、
その第３アームに操向用車輪を連結するためのリンクが
接続されることを特徴とするステアリング装置。An output shaft supported by a vehicle body-side member and rotated by a steering operation input, and a pitman arm connected to the output shaft, and a steering wheel is steered by swinging of the pitman arm. The pitman arm is fixed to an output shaft, and a first arm parallel to the output shaft is connected to the first arm.
A second arm rotatably connected about an axis;
A third arm rotatably connected to the arm about a second axis parallel to the output shaft and the first axis, the third arm and the vehicle body-side member being engaged via a cam; Arm and third
The arm is connected via a guide so that the third arm swings according to the cam shape by the rotation of the first arm,
A steering device, wherein a link for connecting a steering wheel is connected to the third arm.